Ⅰ. El concepte bàsic de tractament tèrmic.
A. El concepte bàsic de tractament tèrmic.
Els elements i funcions bàsiques detractament tèrmic:
1. Caient
El propòsit és obtenir una estructura uniforme i austenita fina.
2.dament
L’objectiu és assegurar -se que la peça s’escalfa bé i prevenir la descarburització i l’oxidació.
3.Cooling
L’objectiu és transformar l’austenita en diferents microestructures.
Microstructures després del tractament tèrmic
Durant el procés de refrigeració després de la calefacció i la retenció, l’austenita es transforma en diferents microestructures segons la velocitat de refrigeració. Les diferents microestructures presenten diferents propietats.
B. El concepte bàsic de tractament tèrmic.
Classificació basada en mètodes de calefacció i refrigeració, així com la microestructura i les propietats de l’acer
1. Tractament de calor convencional (tractament tèrmic general): temperament, recuit, normalització, apagat
2. Tractament de calor de la superfície: trinxament de la superfície, escalfament d'escalfament de la inducció, apagat de la superfície d'escalfament de la flama, apagat elèctric de la superfície de calefacció de contacte.
3. Tractament tèrmic químic: carburització, nitridació, carbonitridació.
4. Altres tractaments tèrmics: tractament tèrmic de l’atmosfera controlada, tractament tèrmic al buit, deformació del tractament tèrmic.
Temperatura C.Crítica dels acers
La temperatura de transformació crítica de l’acer és una base important per determinar els processos de calefacció, retenció i refrigeració durant el tractament tèrmic. Està determinat pel diagrama de fase de ferro-carboni.
Conclusió clau:La temperatura de transformació crítica real de l’acer sempre queda per darrere de la temperatura de transformació crítica teòrica. Això vol dir que es requereix un sobreescalfament durant la calefacció i és necessari un subcontractació durant el refredament.
Ⅱ.annealing i normalització de l’acer
1. Definició de recuit
El recobriment implica escalfar acer a una temperatura per sobre o per sota del punt crític que manté -lo a aquesta temperatura i, a continuació, refredar -lo lentament, normalment dins del forn, per aconseguir una estructura propera a l’equilibri.
2. Finalitat de recuit
① Ajusta la duresa per al mecanitzat: assolir duresa mecanitzable en el rang de HB170 ~ 230.
② Redregiu l'estrès residual: evita la deformació o la esquerda durant els processos posteriors.
③Refinir l'estructura del gra: millora la microestructura.
④ Preparació per al tractament final de la calor: obté perla granular (esferoiditzada) per a la tremp i el temperament posterior.
3. Esferoidització del recuit
Especificacions del procés: la temperatura de calefacció és a prop del punt Ac₁.
Finalitat: per esferoiditzar la cimentita o els carburs de l’acer, donant lloc a perla granular (esferoiditzada).
Range aplicable: utilitzat per a acers amb composicions eutectoides i hiperutectoides.
4.Difusant el recuit (homogeneïtzant el recobriment)
Especificacions del procés: la temperatura de calefacció està lleugerament per sota de la línia de solvus del diagrama de fase.
Finalitat: Eliminar la segregació.
① Per baix-acer de carboniAmb un contingut de carboni inferior al 0,25%, es prefereix la normalització sobre el recuit com a tractament tèrmic preparatori.
② Per a acer en carboni mitjà amb contingut de carboni entre el 0,25% i el 0,50%, es pot utilitzar el recuit o la normalització com a tractament tèrmic preparatori.
③ Per a acer mitjà a alt en carboni amb contingut de carboni entre el 0,50% i el 0,75%, es recomana un recuit complet.
④ per alt-acer de carboniAmb un contingut de carboni superior al 0,75%, la normalització s'utilitza per eliminar la xarxa Fe₃c, seguida de l'algelat esferoiditzant.
Ⅲ.
A.quip
1. Definició de disminució: El fet d’abandonar implica escalfar l’acer a una certa temperatura per sobre del punt Ac₃ o Ac₁, mantenint -lo a aquesta temperatura i, a continuació, refredar -lo a un ritme superior a la velocitat de refrigeració crítica per formar martensita.
2. Finalitat de l’apagat: L’objectiu principal és obtenir martensita (o de vegades bainita inferior) per augmentar la duresa i la resistència al desgast de l’acer. El fet de trepitjar és un dels processos de tractament tèrmic més importants per a l’acer.
3. Determinació de temperatures de trinxament per a diferents tipus d'acer
Acer hipoutectoide: Ac₃ + 30 ° C a 50 ° C
Acer eutectoide i hipereutectoide: Ac₁ + 30 ° C a 50 ° C
Acer d’aliatge: 50 ° C a 100 ° C per sobre de la temperatura crítica
4. CARACTERÍSTIQUES DE LA COULLACIÓ D’UN MEDIMENT DE CASA IDEAL:
Refredament lent abans de la temperatura del "nas": per reduir prou l'estrès tèrmic.
Alta capacitat de refrigeració a prop de la temperatura "nas": per evitar la formació d'estructures no martensítiques.
Refredament lent a prop del punt M₅: per minimitzar la tensió induïda per la transformació martensítica.
5. Mètodes de confecció i les seves característiques:
①Simple Salking: Fàcil d'operar i adequat per a petits peces de forma senzilla. La microestructura resultant és la martensita (m).
② Allotjament DOUBLE: més complex i difícil de controlar, que s’utilitza per a obres d’acer d’aliatge d’alt carboni en forma de complexa i obres d’acer més grans. La microestructura resultant és la martensita (m).
③ Allotjament broken: un procés més complex, utilitzat per a grans peces d’acer d’aliatge en forma de complex. La microestructura resultant és la martensita (m).
④Isotèrmic: s'utilitza per a peces petites de forma complexa amb requisits elevats. La microestructura resultant és la bainita inferior (B).
6. Factors que afecten la durabilitat
El nivell de durabilitat depèn de l’estabilitat de l’austenita supercoolitzada en l’acer. Com més alta sigui l’estabilitat de l’austenita supercool, millor serà la durabilitat i viceversa.
Factors que influeixen en l'estabilitat de l'austenita supercool:
Posició de la corba C: Si la corba C es desplaça a la dreta, la taxa de refrigeració crítica per al calçot disminueix, millorant la durabilitat.
Conclusió clau:
Qualsevol factor que traslladi la corba C a la dreta augmenta la durabilitat de l’acer.
Factor principal:
Composició química: excepte el cobalt (CO), tots els elements d’aliatge dissolts en austenita augmenten la durabilitat.
Com més a prop del contingut de carboni es troba amb la composició eutectoide en acer al carboni, més es desplaça la corba C a la dreta i més gran serà la durabilitat.
7. Determinació i representació de la durabilitat
①End Test de durabilitat de Quench: es mesura la duresa mitjançant el mètode de prova de la coma final.
② Mètode del diàmetre de la calma: el diàmetre de la calma crítica (D₀) representa el diàmetre màxim d'acer que es pot endurir completament en un medi de calma específic.
B.Tempering
1. Definició de temperament
El temperament és un procés de tractament tèrmic on l’acer apagat es torna a escalfar a una temperatura per sota del punt A₁, mantingut a aquesta temperatura, i després es refreda a temperatura ambient.
2. Finalitat de temperament
Reduir o eliminar l’estrès residual: evita la deformació o l’esquerdament de la peça.
Reduir o eliminar l’austenita residual: estabilitza les dimensions de la peça.
Elimineu la britivitat de l’acer apagat: ajusta la microestructura i les propietats per satisfer els requisits de la peça.
Nota important: l’acer s’ha de temperar ràpidament després d’abandonar -se.
3. Processos de gravació
1. Temperació de baix
Finalitat: Reduir l’estrès d’apagat, millorar la duresa de la peça i aconseguir una gran duresa i resistència al desgast.
Temperatura: 150 ° C ~ 250 ° C.
Rendiment: duresa: HRC 58 ~ 64. Duresa alta i resistència al desgast.
Aplicacions: eines, motlles, coixinets, peces carburitzades i components endurits en superfície.
2. Passar el temperament
Finalitat: aconseguir una gran duresa juntament amb la força i la duresa suficients.
Temperatura: 500 ° C ~ 600 ° C.
Rendiment: duresa: HRC 25 ~ 35. Bones propietats mecàniques generals.
Aplicacions: eixos, engranatges, barres de connexió, etc.
Refinació tèrmica
Definició: El fet de deixar de banda el temperament a alta temperatura s'anomena refinació tèrmica o simplement temperament. L’acer tractat per aquest procés té un excel·lent rendiment global i s’utilitza àmpliament.
Ⅳ. Tractament tèrmic de la superfície de l’acer
A. Subfície de la superfície dels acers
1. Definició de l’enduriment de la superfície
L’enduriment superficial és un procés de tractament tèrmic dissenyat per reforçar la capa superficial d’una peça escalfant -la ràpidament per transformar la capa superficial en austenita i després refredar -la ràpidament. Aquest procés es realitza sense alterar la composició química de l’acer ni l’estructura del nucli del material.
2. Materials utilitzats per a l’enduriment de la superfície i l’estructura post-enduriment
Materials utilitzats per a l’enduriment de la superfície
Materials típics: acer de carboni mitjà i aliatge de carboni mitjà.
Pretractament: procés típic: temperament. Si les propietats bàsiques no són crítiques, es pot utilitzar la normalització.
Estructura post-perjudici
Estructura de la superfície: La capa superficial forma normalment una estructura endurida com la martensita o la bainita, que proporciona una gran duresa i resistència al desgast.
Estructura del nucli: el nucli de l’acer generalment conserva la seva estructura original, com ara perlita o estat temperat, depenent del procés de pretractament i de les propietats del material base. Això garanteix que el nucli manté una bona duresa i força.
B. Característiques de l’enduriment de la superfície d’inducció
1. Temperatura de calefacció i augment de la temperatura ràpida: l’enduriment de la superfície d’inducció normalment comporta temperatures altes d’escalfament i taxes de calefacció ràpides, permetent una escalfament ràpid en poc temps.
2.FINE Estructura de gra austenita a la capa superficial: Durant el procés de calefacció ràpida i el posterior procés d’apagat, la capa superficial forma grans austenites. Després d’apagar-se, la superfície consisteix principalment en martensita fina, amb una duresa típicament 2-3 HRC superior a l’abandonament convencional.
3. Bona qualitat de la superfície: a causa del curt temps de calefacció, la superfície de la peça és menys propensa a l’oxidació i la descarburització i es minimitza la deformació induïda per l’aturada, garantint una bona qualitat superficial.
4. Alta Força de fatiga: La transformació de fase martensítica a la capa superficial genera estrès compressiu, cosa que augmenta la força de fatiga de la peça.
5. Eficiència de producció: l’enduriment de la superfície d’inducció és adequat per a la producció massiva, oferint una alta eficiència operativa.
C. Classificació del tractament de la calor química
Carburant, carburitzant, carburitzant, cromitzant, siliconitzant, siliconització, siliconització, carbonitridació, borocarburització
D.Gas Carburitzant
La carburació de gas és un procés on es col·loca una peça en un forn carburitzador de gas segellat i s’escalfa a una temperatura que transforma l’acer en austenita. A continuació, un agent carburitzador es goteja al forn o s’introdueix directament una atmosfera carburitzant, permetent que els àtoms de carboni es difonguin a la capa superficial de la peça. Aquest procés augmenta el contingut de carboni (WC%) a la superfície de la peça.
√ Agents de barburització:
• Gasos rics en carboni: com ara gas de carbó, gas de petroli liquat (GLP), etc.
• Líquids orgànics: com el querosè, el metanol, el benzè, etc.
√ Paràmetres del procés de barburització:
• Temperatura carburitzant: 920 ~ 950 ° C.
• Temps de carburació: depèn de la profunditat desitjada de la capa carburitzada i de la temperatura carburitzant.
El tractament E.heat després de la carburació
L’acer ha de patir un tractament tèrmic després de la carburació.
Procés de tractament tèrmic després de la carburació:
√ enganxament + temperament a baixa temperatura
1. Dirigiu el desplegament després de la refrigeració + el temperament de baixa temperatura: la peça es refreda prèviament des de la temperatura de carburació fins a sobre de la temperatura AR₁ del nucli i després es va apagar immediatament, seguida de temperament a baixa temperatura a 160 ~ 180 ° C.
2. S'apagarà després de refredar + temperament a baixa temperatura: després de la carburació, la peça es refreda lentament a temperatura ambient, després es reescalfa per calmar i trepitjar-se a baixa temperatura.
3. Descobreix després de refredar + temperament de baixa temperatura: després de la carburació i el refredament lent, la peça experimenta dues etapes de calefacció i apagat, seguida d’un temperament a baixa temperatura.
Ⅴ. Tracte de calor químic dels acers
1. DEFINICIÓ DEL TRACTAMENT DE LA TEMA QUÍMICA
El tractament químic tèrmic és un procés de tractament tèrmic en el qual es col·loca una peça d’acer en un medi actiu específic, escalfat i mantingut a temperatura, permetent que els àtoms actius del medi es difonguin a la superfície de la peça. Això canvia la composició química i la microestructura de la superfície de la peça, alterant així les seves propietats.
2. Procés bàsic del tractament de la calor química
Descomposició: Durant la calefacció, el medi actiu es descompon, alliberant àtoms actius.
Absorció: els àtoms actius són adsorbits per la superfície de l’acer i es dissolen en la solució sòlida de l’acer.
Difusió: els àtoms actius absorbits i dissolts a la superfície de l’acer migren cap a l’interior.
Tipus d'enduriment de la superfície d'inducció
A. Calefacció per inducció de freqüència
Freqüència actual: 250 ~ 300 kHz.
Profunditat de capa endurida: 0,5 ~ 2,0 mm.
Aplicacions: engranatges de mòduls mitjans i petits i eixos de mida petita i mitjana.
B.medium-freqüència calefacció
Freqüència actual: 2500 ~ 8000 kHz.
Profunditat de capa endurida: 2 ~ 10 mm.
Aplicacions: eixos més grans i engranatges de mòduls grans a mitjans.
Calefacció per inducció de C.Power-Freqüència
Freqüència actual: 50 Hz.
Profunditat de capa endurida: 10 ~ 15 mm.
Aplicacions: Plaques que requereixen una capa endurida molt profunda.
3. Enduriment de la superfície d’inducció
Principi bàsic d’enduriment de la superfície d’inducció
Efecte de la pell:
Quan l’alternança de corrent a la bobina d’inducció indueix un corrent a la superfície de la peça, la majoria del corrent induït es concentra a prop de la superfície, mentre que gairebé cap corrent passa per l’interior de la peça. Aquest fenomen és conegut com l'efecte de la pell.
Principi d’enduriment de la superfície d’inducció:
A partir de l’efecte de la pell, la superfície de la peça s’escalfa ràpidament a la temperatura austenititzadora (augmentant fins a 800 ~ 1000 ° C en pocs segons), mentre que l’interior de la peça es manté gairebé sense escalfar. La peça es refreda mitjançant ruixat d'aigua, aconseguint enduriment superficial.
4.Temper Brittleness
Temperant la britivitat en acer apagat
El temperament de la britivitat es refereix al fenomen on la duresa de l'impacte de l'acer apagat disminueix significativament quan es temperen a certes temperatures.
Primer tipus de trepitja
Interval de temperatura: 250 ° C a 350 ° C.
Característiques: Si l’acer apagat es temperi dins d’aquest rang de temperatures, és molt probable que desenvolupi aquest tipus de trituració temperada, que no es pot eliminar.
Solució: Eviteu el temperament d’acer apagat dins d’aquest rang de temperatura.
El primer tipus de trituració temperada també es coneix com a trepitja a baixa temperatura o trepitja irreversible.
Ⅵ.Tempering
1. El fet d’afrontar és un procés final de tractament tèrmic que segueix el tram.
Per què els acers apagats necessiten el temperament?
Microstructura després d’abandonar -se: després d’abandonar -se, la microestructura d’acer consisteix normalment en martensita i austenita residual. Totes dues són fases metastables i es transformaran en determinades condicions.
Propietats de la martensita: la martensita es caracteritza per una gran duresa, però també una gran incidència (sobretot en martensita com a agulla alta en carboni), que no compleix els requisits de rendiment de moltes aplicacions.
Característiques de la transformació martensítica: la transformació a la martensita es produeix molt ràpidament. Després de la reducció, la peça té tensions internes residuals que poden provocar deformació o esquerdament.
Conclusió: la peça no es pot utilitzar directament després de calmar -se. El temperament és necessari per reduir les tensions internes i millorar la duresa de la peça, fent -la adequada per al seu ús.
2. Diferència entre la durabilitat i la capacitat d’enduriment:
Duresabilitat:
La durabilitat es refereix a la capacitat de l’acer per aconseguir una certa profunditat d’enduriment (la profunditat de la capa endurida) després d’apagar -se. Depèn de la composició i l'estructura de l'acer, especialment els seus elements d'aliatge i el tipus d'acer. La durabilitat és una mesura de com es pot endurir l’acer durant tot el seu gruix durant el procés d’aturada.
Duresa (capacitat d’enduriment):
La duresa o la capacitat d’enduriment es refereix a la duresa màxima que es pot aconseguir a l’acer després d’apagar -se. Està influenciat en gran mesura pel contingut de carboni de l’acer. El contingut de carboni més elevat generalment comporta una major duresa potencial, però això es pot limitar pels elements d’aliatge d’acer i l’efectivitat del procés d’aturada.
3.Hardabilitat de l’acer
√concept de la durabilitat
La durabilitat es refereix a la capacitat de l’acer per aconseguir una certa profunditat d’enduriment martensític després d’apagar -se de la temperatura austenititzadora. En termes més senzills, és la capacitat de l’acer formar martensita durant l’abandonament.
Mesura de la durabilitat
La mida de la durabilitat està indicada per la profunditat de la capa endurida obtinguda en condicions especificades després de la disminució.
Profunditat de la capa endurida: aquesta és la profunditat de la superfície de la peça a la regió on l'estructura és la meitat martensita.
Mitjans habituals:
• aigua
Característiques: econòmiques amb una forta capacitat de refrigeració, però té una elevada velocitat de refrigeració a prop del punt d’ebullició, cosa que pot comportar un refredament excessiu.
Aplicació: normalment utilitzat per a acers de carboni.
Aigua salada: una solució de sal o alcali en aigua, que té una capacitat de refrigeració més elevada a temperatures altes en comparació amb l’aigua, cosa que la fa adequada per a acers de carboni.
• oli
Característiques: proporciona una velocitat de refrigeració més lenta a temperatures baixes (a prop del punt d’ebullició), cosa que redueix efectivament la tendència a la deformació i l’esquerdament, però té una capacitat de refrigeració inferior a temperatures altes.
Aplicació: adequat per a acers d’aliatge.
Tipus: Inclou l’oli, l’oli de màquina i el gasoil.
Temps de calefacció
El temps de calefacció consisteix tant en la velocitat de calefacció (temps trigat a assolir la temperatura desitjada) com el temps de retenció (temps mantingut a la temperatura objectiu).
Principis per determinar el temps de calefacció: assegureu la distribució de la temperatura uniforme a tota la peça, tant dins com fora.
Assegureu -vos que l’austenitització completa i que l’austenita formada sigui uniforme i fina.
Bases per determinar el temps de calefacció: normalment estimats mitjançant fórmules empíriques o determinats mitjançant experimentació.
Mitjans de cessament
Dos aspectes clau:
A. Taxa de cobertura: una taxa de refrigeració més elevada afavoreix la formació de martensita.
B. Estrès residual: una taxa de refrigeració més elevada augmenta l’estrès residual, cosa que pot comportar una major tendència a la deformació i l’esquerda de la peça.
Ⅶ.Normalització
1. Definició de normalitzar
La normalització és un procés de tractament tèrmic en què l’acer s’escalfa a una temperatura de 30 ° C a 50 ° C per sobre de la temperatura AC3, mantingut a aquesta temperatura i, després, refrigerada per l’aire per obtenir una microestructura propera a l’estat d’equilibri. En comparació amb el recuit, la normalització té una velocitat de refrigeració més ràpida, donant lloc a una estructura de perlita més fina (P) i una major resistència i duresa.
2. Finalitat de normalitzar -se
L’objectiu de normalitzar -se és similar al del recobriment.
3. Aplicacions de normalització
• Eliminar el cimite secundari en xarxa.
• Serviu com a tractament tèrmic final per a parts amb requisits més baixos.
• Actuar com a tractament tèrmic preparatori per a acer estructural de carboni baix i mitjà per millorar la maquinària.
4.types de recuit
Primer tipus de recuit:
Finalitat i funció: L’objectiu no és induir la transformació de fase, sinó transitar l’acer d’un estat desequilibrat a un estat equilibrat.
Tipus:
• Recuperació de difusió: té com a objectiu homogeneïtzar la composició eliminant la segregació.
• Recristalització de recristalització: restableix la ductilitat eliminant els efectes de l’enduriment del treball.
• Recanvi de relleu de l’estrès: redueix les tensions internes sense alterar la microestructura.
Segon tipus de recuit:
Finalitat i funció: té com a objectiu canviar la microestructura i les propietats, aconseguint una microestructura dominada per perlita. Aquest tipus també garanteix que la distribució i la morfologia de la perlita, la ferrita i els carburs compleixen requisits específics.
Tipus:
• Recuperació completa: escalfa l’acer per sobre de la temperatura AC3 i després es refreda lentament per produir una estructura uniforme de perlita.
• Recuperació incompleta: escalfa l’acer entre les temperatures AC1 i AC3 per transformar parcialment l’estructura.
• Recuperació isotèrmica: escalfa l’acer fins a l’AC3, seguit d’un refredament ràpid fins a una temperatura isotèrmica i mantenint -se per aconseguir l’estructura desitjada.
• Esferoidització de recuit: produeix una estructura de carbur esferoidal, millorant la maquinària i la duresa.
Ⅷ.1.Definició del tractament tèrmic
El tractament tèrmic es refereix a un procés en què s’escalfa el metall, es manté a una temperatura específica i es refreda mentre es troba en estat sòlid per alterar la seva estructura interna i la microestructura, aconseguint així les propietats desitjades.
2. Característiques del tractament tèrmic
El tractament tèrmic no canvia la forma de la peça; En lloc d'això, altera l'estructura interna i la microestructura de l'acer, que al seu torn canvia les propietats de l'acer.
3. Polució de tractament tèrmic
L’objectiu del tractament tèrmic és millorar les propietats mecàniques o de processament de l’acer (o les peces de treball), utilitzar plenament el potencial de l’acer, millorar la qualitat de la peça i ampliar la seva vida útil.
4. Conclusió Key
Si les propietats d’un material es poden millorar mitjançant el tractament tèrmic depèn críticament de si hi ha canvis en la seva microestructura i estructura durant el procés de calefacció i refrigeració.
Posat: 19-19-2024